Как спаять два светодиода для пробника?

Как правильно следует паять светодиоды

В наше время самым распространенным видом освещения является светодиодное. Благодаря огромному количеству преимуществ, такие источники света заняли свое место практически в любой сфере человеческой деятельности.

Без них уже нельзя представить радиоэлектронную технику, современные игрушки и многие другие атрибуты современного общества. Особенно часто в качестве осветительных приборов сегодня используются светодиодные ленты. Поэтому очень важно знать, как паять диоды своими руками, чтобы самостоятельно чинить в быту вышедшие из строя радиоэлектрические детали или их правильно заменить.

Вспоминаем курс школьной физики

Для того чтобы паять светодиоды (например, типа SMD), необходимо знать, что обозначают некоторые знаки, нанесенные на схемы. А именно:

• «U». Это буквой на всех электрических схемах обозначают напряжение. Оно измеряется в В (вольтах);
• «I». Под этим обозначением кроется ток. Он измеряется в А (амперах);
• «R». Такая буква означает электрическое сопротивление элементов схемы. Этот показатель измеряется в Ом (омах).

Все перечисленные выше значения отражают закон Ома, который описывается следующей формулой:

Кроме этого необходимо понимать, что под буквой «Р» находится мощность, которая измеряется в Вт (ваттах). Мощность определяется по следующей формуле:

Расшифровку этих значений необходимо обязательно знать для того, чтобы правильно припаять светодиоды в любые схемы и платы.

Каким образом подключаются диоды

Прежде чем приступать к пайке светодиодов (например, типа SMD), необходимо знать, каким образом они подключаются к схеме или последовательно друг к другу (если речь идет о светодиодных лентах).

Обратите внимание! Светодиоды, чаще всего, подключатся в сеть с напряжением в 12 или 9 В. Но обычно приборы рассчитаны на уровень потребляемого тока в 0,02 А (20 мА).

Идеальным вариантом для светодиодов является подключение их через стабилизатор тока. При этом следует помнить, что такие стабилизаторы обойдутся несколько дороже, чем единичные светодиоды (например, типа SMD). Это нужно учитывать, при самостоятельной сборке радиоэлектрических приборов.

Для того чтобы запитать светодиоды желтого и красного свечения, зачастую необходимо напряжение в 2,0 В. В то же время для питания светодиодов синего, зеленого и белого цветов — 3,0 В.
Разобраться в этом вопросе поможет следующий пример:

• в наличии имеется батарея на 12 В, а также светодиоды на 0,02 А и 2,0 В;
• самым простым решением здесь будет подача напряжения в 2,0 В на каждый диод;
• при этом лишние 10 В необходимо будет погасить при помощи резистора. Его еще часто называют сопротивлением;
• используя закон Ома, вычисляем величину сопротивления (R = U/I). В результате получаем R = 10,0/0,02 = 500 Ом;
• также, чтобы уберечь сопротивление от лишнего тепла, необходимо провести расчеты его мощности. В результате получится Р = 10,0 * 0,02 А = 0,2 Вт.

Для большей надежности необходимо брать сопротивление немного большей емкости.
Обратите внимание! При увеличении мощности сопротивления естественным образом увеличатся его габаритные размеры.
Зная вышеприведенные аспекты, вы сможете правильно подключить светодиоды к батарее, используя для этого резистор. Главное здесь точно соблюдать полярность используемых деталей.

Что необходимо для работы

Многие любители радиоэлектроники, практикующие самостоятельную сборку различных приборов, интересуются возможностью самостоятельной пайки светодиодов (например, типа SMD) для схем. При наличии должных инструментов, а также знаний, самостоятельное создание таких схем вполне возможно.
Для такого вида работ вам понадобятся:

• тестер;
• калькулятор;
• медицинский пинцет (необязательно, но рекомендуется);
• паяльник.

Обратите внимание! При работе со светодиодами, особенно при их проверке, нужно следить за тем, чтобы не направлять луч, идущий от этих элементов, себе в глаза.

Как видим, набор инструментов здесь невелик и легко найдется в любом доме. С таким набором вы сможете правильно припаять диоды, как в схеме, так и последовательно в составе светодиодной ленты.

Строение диодных элементов и как их паять

Стандартный светодиод представляет собой стеклянную колбу с примерным диаметром в 5 мм, к которой прикреплен ножки-выводы.

Внешний вид диода

Короткая ножка представляет собой минусовый вывод, а длинная – плюсовой. Если их перепутать при пайке, то светодиод не загорится.
Процесс пайки таких элементов имеет следующий алгоритм:

• каждый диод размещаем в своем месте;
• места пайки следует обработать обычным оловом, флюсом;
• после этого прикладываем к ним на пару секунд паяльник;
• после этого остатки ножек можно просто откусить.

После того как вы припаяли все светодиоды к схеме, необходимо проверить дело рук своих. Для этого их следует подсоединить к питанию. Если все диоды светятся, это означает, что вы все сделали правильно.
Кроме этого есть светодиоды, которые для удобства работы с ними, выпускаются в виде специальных лент. Их можно нарезать и соединять друг с другом, что дает возможность использовать их для подсветки помещений, витрин и т.д.

Места для разрезания led ленты и пайки проводов

Резать такую ленту нужно только в соответствующих местах. Если разрезать в другом месте, то вы просто испортите изделие, повредив соединение светодиодов. Спаивать такие кусочки нужно с помощью специальных контактных площадок, которыми заканчиваются эти участки.

Обратите внимание! Паять светодиодные ленты можно при помощи паяльника с мощностью в 40 В.

В качестве флюса здесь стоит использовать специальный раствор, который имеет вид геля. Помните, что концы проводов в данной ситуации стоит хорошо залудить. Также моно использовать специальные приспособления для создания контактов между кусками светодиодной ленты – коннекторы. Но они стоят достаточно дорого, поэтому редко применяются.

Особенности пайки

После того, как мы освежили школьные знания и азы подключения светодиодных элементов, а также нашли все необходимые инструменты, можно приступать к непосредственной работе с деталями.
Светодиоды можно подключать последовательно. Здесь важно знать, как это следует делать правильно.

Обратите внимание! Для того чтобы последовательно припаять диоды, следует подбирать их с одинаковыми параметрами.

Получившиеся цепочки светодиодов можно использовать в самых различных приборах и назначениях. Наиболее часто с их помощью организуют различного рода подсветки (открытые или закрытые) помещений, а также транспортных средств. При установке таких цепочек следует помнить о том, что напряжение в электросети автомобиля будет выше, чем 12 В (14-14,5 В). Для сети питания машины не характерно постоянство напряжение. Чтобы подавить возможные помехи, нужны специальные стабилизаторы напряжения.

Самостоятельный сбор стабилизаторов напряжения возможен на основе микросхем КРЕН8А и К142ЕН8А для сети 9 В. Микросхемы КРЕН8Б и К142ЕН8Б подойдут для сети напряжения в 12 В.
Для припайки данного элемента подойдет малогабаритный паяльник. Его жало должно нагреваться до 260 градусов.

Обратите внимание! Длительность процесса пайки на каждую точку должна составлять 3-5 секунд.

Что сама пайка прошла правильно, необходимо знать следующие правила и рекомендации:

• при отсутствии даже минимального опыта пайки необходимо предварительно потренироваться. Иначе велик риск того, что светодиоды не будут работать или вообще испортятся. Для повышения своих навыков следует использовать провода с разным сечением;
• обязательно необходимо использовать стандартный оловянно-свинцовый припой, флюс для алюминия;

Флюс для алюминия

• провода, которые не были покрыты окислами, необходимо сразу же после оголения лудить. Для этого нужно взять небольшое количество припоя и разогреть его на жале паяльника. Затем касаемся им канифоли и проводим по оголенным участкам проводов. В результате таких манипуляций припой растечется тонкой пленкой;
• иногда лужение не допускается. Тогда провод следует положить на таблетку аспирина и нагреть паяльником. Нагревание длится 3-5 секунд.

Процесс пайки светодиодов

Зная эти правила, вы сможете правильно спаять светодиоды последовательно.

Другой вариант пайки

Кроме обычных светодиодов, существуют чипы, которые монтируются в светодиодные ленты. Наиболее часто встречаемыми на сегодняшний день являются светодиоды типа SMD.

Этот элемент электросхемы представляет собой безвыводной компонент. SMD не имеет традиционных проволочных выводов из меди. Поэтому такие элементы соединяются с помощью дорожек печатной платы. Для соединения SMD диода с платой также используется пайка. К ним необходимо припаять дорожки путей и контактные площадки.
Запаять такой компонент схемы несложно, поскольку для этого можно использовать маломощный тип паяльника на 10-12 Вт. Поэтому можно вполне удобно и быстро спаять каждый последовательно расположенные контакт в отдельности.

Бывают ситуации, когда необходимо выпаять SMD-компоненты для их замены или проверки. В такой ситуации, чтобы не допустить перегрева элемента, нужно прогревать все его выводы одновременно. Если такая потребность с SMD-компонентами случается часто, тогда имеет смысл приобрести специальный набор жал для паяльника.
Эти жала должны иметь два или три маленьких разветвленных окончания. С ними очень легко работать с SMD, так как риск их повреждения минимизируется даже в тогда, когда они приклеены к печатной плате.
Иногда невозможно использовать маломощный паяльник. Тогда, чтобы не повредить элемент во время пайки, к жалу мощного паяльника следует навить медный провод с диаметром в один миллиметр.

Навитый на жало провод

С такой самодельной насадкой будет достаточно легко обходиться и мощным паяльником при работе с SMD светодиодами.

Заключение

Руководствуясь описанными правилами и рекомендациями, припаять светодиоды различных типов можно достаточно быстро и качественно. Но для этого нужен опыт работы, необходимые знания и инструменты. Учитывая эти нюансы, можно собрать своими руками любой прибор, в составе которого имеются диоды.

Правила пайки светодиодов разного типа

Светодиоды присутствуют в электронных приборах, детских игрушках и бытовой технике, где сигнализируют работу определенной функции или исполняют декоративную роль.

Из мощных лампочек собирают источники света: прожектора, лампы, ленты для подсветки. В случае сгорания детали требуется пайка светодиодов, а во время монтажа освещения возникает проблема соединения кусков лент.

Разновидности деталей и способы их пайки

Обычный индикаторный светодиод для печатных плат состоит из стеклянной колбы с токоведущими ножками и напоминает маленькую лампочку.

Пайку осуществляют паяльником мощностью до 60 Вт с температурой нагрева жала 260 °C. Сначала провода или контакты платы лудят припоем с канифолью.

Аналогичное действие выполняют с токоведущими ножками светодиода. Когда все будет готово, с помощью флюса и олова осуществляют пайку. Время нагрева каждой точки не должно превышать 5 секунд.

SMD светодиоды, обычно применяемые для освещения, не имеют токоведущих ножек. Вместо них на корпусе детали расположены контактные площадки.

Пайка осуществляется паяльником мощностью 12 Вт с двойным разветвлением жала.

Как устроена светодиодная лента

Гибкая основа ленты служит печатной платой с токоведущими нитями для SMD светодиодов. На лицевой поверхности расположен диодный блок. Он сгруппирован по три элемента, включающие диод и ограничительный резистор.

Каждый блок отделяет разметка в виде рисунка ножниц. На этом месте светодиодная лента перерезается, если надо ее укоротить или повернуть при прокладке в другую сторону. Светодиодный блок имеет токоведущие контакты для припаивания проводов или установки соединительных коннекторов.

С тыльной стороны нанесен клеящий слой, закрытый защитной пленкой. Во время монтажа лента просто приклеивается к алюминиевому профилю или на любую чистую поверхность.

Работает лента от постоянного тока напряжением 12 или 24 вольта. Источником служит блок питания. Бывают ленты, рассчитанные на напряжение 36 и 48 вольт, но в быту они редко используются.

Для светодиодных лент применяют одноцветные и трехцветные SMD диоды. Самый распространенный – первый вариант с одним кристаллом. Диоды светятся белым, синим, красным или другим цветом.

Второй вариант – это лампочки с тремя кристаллами. Один RGB диод способен светиться, например, красным, синим и зеленым цветом. Переключение свечения осуществляется контроллером.

Продаются светодиодные ленты рулонами длиной по 5 м. На каждый 1 м может быть припаяно 30, 60 и более лампочек. Для защиты от влаги и механических повреждений производят изделия с силиконовым покрытием.

Правила соединения

Куски светодиодной ленты соединяют, соблюдая полярность. Изделие с одноцветными лампочками имеет 2 контакта. На RGB ленте присутствует 4 контакта. Провод используют сечением 0,75–0,8 мм в разноцветной изоляции, чтобы не спутать полюса.

Сращивание более 5 м не рекомендуется. Из-за падения напряжения дальние светодиоды будут светиться не на полную мощность.

Для пайки проводов используют паяльник мощностью 25–60 Вт. Максимальная температура нагрева жала – 300 °C. Потребуется флюс, тонкий припой и канифоль. Без паяльника соединение выполняют коннекторами.

Пайка проводов под углом

Когда светодиодная подсветка выполнена из нескольких параллельных полос, для их спаривания провода к каждому куску ленты лучше припаять под углом 90°. Причем минус и плюс фиксируют на контактах двух соседний диодных блоках.

На свечение диодов такое подключение не влияет, зато провода располагаются без накладки. У RGB ленты под углом припаивают 4 провода.

Пайка ленты покрытой силиконом

Защитное покрытие из силикона скрывает под собой токоведущие контакты. Чтобы к ним добраться выполняют зачистку острым ножом.

Если придется паять провода к ленте с защитой IP68, то после всей процедуры оголенный край заталкивают внутрь защитной оболочки. Пустоту заливают жидким силиконом на глубину 10 мм и ставят заглушку, продев сквозь технические отверстия токоведущие жилы.

Когда коннекторы нужны

Чтобы быстро соединить ленту с проводами или два куска между собой без пайки используют коннекторы. Соединительные элементы подбирают соответствующей ширины. Самый распространенный размер – 8 и 10 мм. Количество контактов в коннекторе и на светодиодной ленте должно соответствовать.

Коннекторы делятся на три вида:

• прямые элементы для сращивания двух кусков лент;
• для соединения двух кусков под углом 90°;
• для соединения проводами, чтобы получить произвольный угол.

По типу подключения коннекторы бывают:

• прижимные;
• с защелкой;
• прокалывающие.

Потребность в коннекторе возникает при отсутствии паяльника или для временного соединения.

Недостатки соединительных коннекторов

Коннектор удобен для быстрого соединения и не требует дополнительной изоляции. Однако в точке соединения токоведущих контактов уменьшается сечение. Во время длительной работы происходит нагрев.

Контакты подгорают, ухудшая проводимость тока. От нагрева страдают светодиоды, расположенные рядом с коннектором. Детали выходят из строя или снижается яркость свечения.

Отсутствие пайки сопровождается окислением контактов. Медь от воздействия кислорода зеленеет. Ток слабее проходит через контакты. Диоды начинают притухать, мигать, а со временем перестают гореть.

Соединение внахлест без проводов

Чтобы правильно соединить два куска внахлест, концы светодиодной ленты отрезают впритык к токоведущим контактам. С тыльной стороны одного куска счищают клеящий слой. Контакты смазывают флюсом, лудят оловом до появления серебристой пленки.

Два куска ленты стыкуют внахлест, соблюдая полярность. Контакты прогревают паяльником не более 5 секунд. За это время олово создаст прочное соединение.

Порядок работ

При соединении коннектором подбирают элемент, соответствующий по ширине светодиодной ленты и количеству контактов. Если есть силиконовое покрытие, его удаляют острым ножом.

Открывают крышечку коннектора, вставляют один конец ленты так, чтобы контакты совпали с токоведущими площадками. Крышечку прочно сжимают пальцами до легкого щелчка. Аналогичную процедуру повторяют со вторым концом ленты.

Чтобы на парных контактах припаять провода к светодиодным лентам выполняют следующие действия:

• конец провода зачищают от изоляции длиной 5 мм;
• оголенные медные жилы сгибают под углом 90 °C;
• с помощью флюса и припоя лудят токоведущие парные контакты, а также оголенные концы медных жил;
• луженый конец жилы прикладывают к токоведущему контакту и быстрым прикосновением паяльника наплавляют на соединение олово;
• аналогично надо припаивать ко второму контакту провод.

У RGB ленты 4 контакта расположены близко друг к другу. Провода разумно припаять по два штуки на соседних модулях, чтобы не получилось замыкание.

Полярность диодов

Когда требуется самостоятельно спаять схему на печатной плате, надо определить полярность светодиодов, иначе они не будут светить. Находят плюс и минус тремя способами.

Зрительное определение. На корпусе мощных SMD светодиодов стоят обозначения «–» и «+» или цветная маркировка. Индикаторные диоды в виде лампочки определяют по токоведущим ножкам.

У новой детали минус длиннее плюса. А если посмотреть через прозрачную колбу на кристалл, то минусовая ножка будет отходить от его низа – подставки.

Определение свечением при подключении к аккумулятору. Для простого эксперимента светодиод соединяют последовательно с резистором сопротивлением от 680 Ом.

Вторую токоведущую ножку диода и выход сопротивления подключают к аккумулятору 12 вольт. Зная плюс и минус батареи, определяют полярность светодиода, когда появится свечение.

Измерение мультиметром. Тестер переводят в режим измерения сопротивления и щупами касаются концов токоведущих ножек.

Если плюсовой провод красного цвета правильно попал на плюс диода, а черный провод на минус, мультиметр покажет сопротивление примерно 1,7 кОм. При неправильной полярности на тестере ничего не отобразится.

Из всех вариантов самым безопасным считается определение полярности мультиметром.

Ошибки при пайке

Допущенные ошибки пайки и соединения приведут к миганию светодиодов, а также выходу лампочек из строя. Плохое соединение получится, если ставить коннектор на токоведущие контакты ленты, подвергавшиеся перед этим пайке. Проблема связана с разной толщиной наплавления олова.

Пайка паяльником, перегретым до температуры выше 300 °C, сжигает внутри ленты токоведущие нити. Не допускается вместо флюса использование кислоты. Агрессивный раствор аналогично разъедает контакты.

Большинство дешевых китайских лент имеют контакты из сомнительных сплавов. Даже при соблюдении правил пайки результат будет отрицательным. От подобных изделий лучше отказаться.

Как правильно паять светодиоды SMD

Монтаж компонентов электронных схем выполняется разными способами. Одним из наиболее распространенных вариантов является пайка, обеспечивающая надежный контакт и прочное крепление деталей к печатной плате.

Она не представляет большой сложности и доступна даже начинающим радиолюбителям. Пайка светодиодов SMD отличается особенностями и правилами. Они призваны сохранить элементы и защитить их от перегрева. Несоблюдение требований приводит к потере светильников, поэтому полезно будет рассмотреть вопрос подробнее.

Основные принципы пайки и распространенные ошибки

Процесс пайки SMD светодиодов состоит в нанесении тонкого слоя припоя (легкоплавкого оловянно-свинцового сплава с различными добавками) одновременно на контакты присоединяемой детали и токоведущих дорожек печатной платы. Используются физические процессы:

• смачивание металлов расплавом;
• капиллярное пропитывание мелких зазоров между контактами, обеспечивающее соединение как в механическом, так и в электрическом отношении.

Для того, чтобы паять диоды SMD, необходимо использовать специальный паяльник с малой мощностью и ограничивать время контакта ЛЕД прибора с горячим рабочим органом. Специалисты рекомендуют не превышать 3-5 секунд. Распространенной ошибкой является использование паяльников с тонким жалом. Это снижает эффективность теплопередачи и не позволяет качественно нагреть контакты и дорожки печатной платы.

Опытные люди рекомендуют пользоваться нормальным жалом, сточенным под углом. Большая масса обеспечит быстрый прогрев площадок и расплав припоя, исключая перегрев светодиода. Жидкий припой под действием эффектов смачивания и капиллярного впитывания затекает в мельчайшие зазоры между ножками элемента и дорожкой печатной платы, после чего горячий паяльник убирают в сторону. Припой застывает и создает монолитный участок прочного соединения деталей.

Вторая ошибка, приводящая к выходу светодиода из строя — перегрев. Чрезмерно долгое прикосновение паяльника к ножкам ЛЕД элемента приводит к повышению температуры излучающего кристалла. Если постоянно не контролировать длительность прикосновения жала к детали, избежать чрезмерного нагрева не удастся.

Пайка в заводских условиях

В заводских условиях используются другие технологии пайки, позволяющие одновременно спаять несколько плат. Специальный робот устанавливает необходимые элементы на основание, на рабочую сторону которого методом шелкографии нанесена паяльная паста. Она содержит припой и флюс, при нагреве они переходят в другую фазу и выполняют свои задачи. Флюс обезжиривает контакты и обеспечивает смачивание, а припой под действием капиллярного эффекта затекает в зазоры соединений и обеспечивает прочное соединение SMD элементов.

Процесс происходит в специальной печи, где плата выдерживается определенное время. Длительность контакта и режим нагрева подбираются таким образом, чтобы не вредить SMD светодиодам. Процедура происходит достаточно быстро и обеспечивает пайку элементов в промышленных объемах.

Важно! Повторить такую технологию в домашних условиях не получится, поскольку необходимо обладать полным комплектом оборудования и материалов. Поэтому для любителей важно освоить процесс ручной пайки SMD светодиодов с использованием обычных инструментов и материалов.

Необходимые материалы и инструменты

Для пайки SMD светодиодов потребуются:

• паяльник, обладающий нужными параметрами;
• бокорезы, пинцет, ножницы;
• монтажная игла или тонкое шило;
• припой и флюс. Подойдет обычная канифоль или специальный жидкий состав, представляющий собой спиртовой раствор. Часто используют таблетку аспирина;
• тонкая кисточка для нанесения жидкого флюса;
• лупа на регулируемой подставке (кронштейне), которой пользуются ювелиры;
• паяльный фен (компонент паяльной станции).

Обойтись без флюса не удастся, так как расплавленный припой без него не смачивает контакты и не оседает на металле. Спиртовый раствор канифоли специалисты не рекомендуют, так как он малоэффективен и оставляет несмываемый белый налет.

Выбор паяльника является важным этапом подготовки. Оптимальный вариант — паяльная станция с функцией регулировки температуры. Однако, подойдет и обычный низковольтный экземпляр с напряжением питания от 12 до 36 В и мощностью 20-30 Вт. Работать со стандартным устройством на 220 В не рекомендуется, так как их жало слишком сильно нагревается. От этого флюс испаряется быстрее, чем надо, не выполняя свою задачу в нужных пределах. Максимальная температура нагрева — 260°.

Большое значение имеет тип наконечника жала. Обычный конусный — не лучший вариант, оптимальным выбором будет т.н. микроволна. Это срезанный примерно под 45° пруток с небольшим углублением, сделанном в осевом направлении. Оно наполняется жидким припоем и позволяет эффективнее наносить материал на площадки SMD светодиода и платы. При необходимости микроволна действует как отсос излишков припоя, что позволяет избежать капель и потеков.

Оптимальный тип припоя — тонкая проволочка с канифолью внутри. Этот вид позволяет успешно паять светодиоды практически любым паяльником.

Как паять SMD компоненты

Монтаж ЛЕД элементов технологически значительно отличается от подключения лампы. Пайка SMD светодиодов требует некоторого опыта и навыков. Если их нет, рекомендуется сначала потренироваться на каких-нибудь ненужных кусочках провода. Это поможет овладеть искусством пайки и позволит сохранить светодиоды в рабочем состоянии. Перед началом работы следует осмотреть поверхность платы. Если она покрыта лаком или слоем силикона, следует освободить от них токоведущие дорожки, к которым будут припаяны светодиоды.

Специфика монтажа SMD светодиодов заключается в отсутствии обычных длинных выводов. Элементы устанавливаются на плату и припаиваются к дорожкам, для чего по бокам корпусов ЛЕД приборов имеются маленькие площадки. Работа требует аккуратности и внимания. Важно помнить об опасности нагрева, максимально сокращая время прикосновения паяльника к SMD деталям. Если нет соответствующего инструмента, на жало обычного паяльника наматывают медный провод толщиной около 1 мм. Один конец этой обмотки служит жалом, температура нагрева которого значительно ниже, чем у основного элемента. Рассмотрим порядок действий детальнее:

Порядок работ

Процесс пайки состоит из следующих операций:

• удаление перегоревшего светодиода (если это необходимо);
• зачистка токопроводящих дорожек, нанесение флюса на место пайки;
• установка нового ЛЕД элемента на место;
• пайка контактов;
• очистка места пайки от остатков флюса.

Необходимо постоянно помнить о времени прогрева контактов, максимально сокращая его до приемлемых значений. Готовая пайка должна быть аккуратной, ровной, без наплывов или потеков припоя. Излишки материала можно собирать кусочком плетеного экрана, нагревая припой и прикасаясь к нему пучком проводков.

Как паять при помощи фена

Пайка с помощью фена чем-то напоминает промышленный способ монтажа SMD светодиодов, только вместо печи с нужной температурой используется специальный фен. Процесс производится поэтапно:

• на поверхность платы наносим специальную термопасту. Не следует полностью покрывать ей основание, достаточно нанести материал только на контактные площадки;
• устанавливаем светодиод с помощью пинцета;
• направляем поток горячего воздуха и припаиваем плату к ЛЕД элементу. Для защиты от перегрева рекомендуется прикрыть его металлическим предметом.

При подаче горячего воздуха паста расплавляется, образуя слой флюса и жидкого припоя. Флюс быстро испаряется, оставляя прочную спайку.

Фен удобно использовать для демонтажных работ. Если требуется выпаять сразу много светодиодов (например, для замены перегоревших элементов на линейной подсветке), фен позволит быстро нагреть плату и легко отсоединить даже наклеенные детали.

Пайка ленты покрытой силиконом

Силиконовая защита наносится для исключения контактов ленты с влагой. Для пайки необходимо удалить слой покрытия. Для этого ленту надрезают острым ножом и аккуратно снимают защиту. После этого тщательно зачищают и обезжиривают токоведущие дорожки, наносят флюс и припаивают светодиоды. По окончании работы необходимо вновь нанести на очищенный участок слой прозрачного силикона. Можно использовать обычный сантехнический состав, который застывает около суток (в зависимости от толщины слоя).

Основные выводы

Пайка светодиодов SMD не представляет большой сложности, но требует аккуратности и осторожности. Следует помнить об опасности перегрева элементов, результатом которого будет их выход из строя. Необходимо обеспечить соблюдение условий:

• использовать маломощный паяльник с температурой нагрева не выше 260°;
• применять качественный флюс (специалисты рекомендуют специальный состав для пайки алюминия);
• ограничивать время контакта светодиодов с жалом паяльника.

Помимо этого, надо помнить о соблюдении полярности, следить за состоянием токоведущих дорожек. Свои варианты пайки SMD светодиодов излагайте в комментариях.

Как правильно и надежно паять светодиоды?

Сфера использования светодиода зависит от его мощности. Элементы малой мощности применяются в различных приборах, игрушках для детей и бытовой технике. Более мощные светодиоды паяют в прожектора, лампы и ленты подсветки. У такого источника света есть ряд особенностей, которые отличают его от энергосберегающих и ламп накаливания.

Строение светодиодов

Светоизлучающий диод (СИД лат. – LED) – это полупроводниковый элемент, продуцирующий излучение во время прохождения электрического тока через него.

Стандартный светодиод состоит из стеклянного корпуса диаметром 5 мм и маленьких ножек (анода и катода). Такой диод похож на миниатюрную лампочку. Под стеклянным корпусом СИД находится кристалл, излучающий свет при прохождении электрического тока.

У SMD светодиодов токоведущих ножек нет, но на поверхности детали находятся специальные контактные площадки. Основное отличие светодиода от других осветительных приборов заключается в полярности элемента.

При пайке светодиода необходимо убедиться, что его полярность установлена верно. В противном случае созданное устройство просто не будет работать.

Анод и катод на светодиоде можно найти 3 способами:

1. Понять зрительно. На SMD светодиодах отмечены значки «+» и «–». Возможно, их заменяет цветная маркировка. Полярность нового DIP светодиода определяют по длине токопроводящих ножек. Плюсовая ножка на такой детали всегда будет короче минусовой. Если смотреть на кристалл сквозь прозрачную колбу, можно заметить, что ножка минуса отходит от его основания.
2. Выяснить в работе. В этом случае потребуется собрать простую электрическую цепь. Соедините последовательно диод и резистор (более 680 Ом), а вторую ножку диода и выход подключите к аккумулятору (12 В). По свечению или его отсутствию легко определить полярность диода.
3. Определить мультиметром. Перед началом работы на тестере выберите режим измерения сопротивления. Затем приложите щуп к концам токоведущих ножек светодиода. При правильной полярности на мультиметре появится значение около 1,7 кОм. При неверной полярности показатель не отобразится.

Третий способ определения самый надежный и безопасный.

Основные принципы пайки и распространенные ошибки

Суть пайки SMD светодиодов состоит в нанесении равномерного слоя припоя (сплава олова и свинца, обогащенного добавками) на контакты и токоведущие дорожки платы. Для правильного проведения пайки используются процессы:

• смачивания металлов расплавом;
• пропитывания щелей между контактами для лучшего соединения.

Ошибки в процессе пайки приводят к миганию или выходу лампочек из строя.

Одна из ошибок – неподходящий паяльник. Следует использовать инструмент с малой мощностью и контролировать время контакта нагревательного элемента со светодиодом. Рекомендуется избегать контактов дольше 3-5 секунд.

Вторая ошибка заключается в применении инструментов с узким жалом. Это негативно сказывается на качестве теплопередачи.

Третья ошибка состоит в плохом уходе за оборудованием. Для решения этой проблемы достаточно после каждого использования паяльника очищать жало от загрязнений.

Четвертая ошибка – недостаточное количество или плохое качество припоя. Это приводит к плохой спайке и слабому контакту. А также недопустима замена флюса агрессивной кислотой.

Что необходимо для работы?

Для проведения пайки своими руками вам пригодятся как минимум:

• паяльник мощностью не более 60 Вт или паяльный фен;
• бокорезы, медицинский пинцет и ножницы;
• припой, канифоль и флюс;
• маленькая кисточка для нанесения флюса;
• лупа на регулируемой подставке.

Как паять светодиодные элементы?

Благодаря токопроводящим ножкам, DIP светодиоды паяют как и любую радиодеталь.

Большая часть сложностей возникает при переходе к SMD светодиодам, поскольку такие приборы не имеют токопроводящих ножек. Они паяются в платы или ленты.

Чаще всего такие устройства используются в качестве декоративных или функциональных подсветок. Они находят применение в жилых и офисных помещениях, а также в салонах и внешних осветительных приборах автомобилей.

При установке лент в транспортное средство не забывайте, что напряжение электрической сети машины будет больше 12 В. Для стабильной работы диодов понадобятся стабилизаторы напряжения.

Порядок работ при пайке

После подготовки всех нужных материалов необходимо определить тип светодиодов.

Пайку элементов DIP типа осуществляют инструментом мощностью не более 60 Вт при температуре 260°C. Контакты платы подвергают лужению с помощью припоя с канифолью. Такие же манипуляции проводят с токопроводящими ножками светодиода. Затем, используя олово и флюс, проводят пайку. Наибольшее время нагревания точки – 5 секунд.

SMD диоды паяют при помощи паяльника мощностью 12 Вт с двойным разветвлением жала. Традиционно такие детали соединяют дорожками печатной платы. К ним припаивают дорожки путей и контактные площадки. Технические характеристики этих элементов позволяют быстро припаять множество контактов по отдельности.

Как паять при помощи фена?

Процесс пайки термовоздушным феном имеет несколько стадий:

1. На контактные площадки платы наносится термопаста.
2. На нужное место устанавливается светодиод.
3. Направленным потоком разогретого воздуха LED элемент припаивается к плате. Для предотвращения перегревов рекомендуется закрыть светодиод металлической пластиной.

При нагревании феном термопаста расплавляется, превращаясь во флюс и жидкий припой. Первый испаряется, оставляя после себя надежную спайку. Удобно пользоваться феном для проведения демонтажных работ. Он нагревает всю плату и позволяет выпаять несколько светодиодов сразу.

Пайка ленты, покрытой силиконом

Слой силикона наносится на ленту для ее защиты от влаги. Перед пайкой следует полностью удалить покрытие. С этой целью ленту надрезают инструментом, а затем снимают силиконовый слой. После необходимо зачистить и обезжирить токоведущие дорожки, нанести флюс и припаять LED-элементы. В конце работы следует очистить участок и приклеить слой силикона на место.

Как выпаять светодиод из ленты?

Иногда часть диодов в ленте приходит в негодность и их требуется заменить. Чтобы удалить светодиод, необходимо:

1. Закрепить ленту. Это поможет предотвратить попадание жала на токопроводящие пути.
2. Расплавить олово около контактов, а затем подсунуть под диод лезвие. Следует повторять эту манипуляцию со всех сторон, пока элемент не будет освобожден.

Как выпаять светодиод из LED-лампочки?

Невозможно вставить диод в патрон как энергосберегающую лампочку или лампу накаливания. Необходимо связующее звено, которым является корпус лампы с кристаллами внутри.

Чтобы выпаять светодиод из LED- лампочки, потребуется паяльник с раздвоенным жалом. Если под рукой такого инструмента нет, то на жало сечением не более 4 мм можно крепко намотать медную проволоку. С ее помощью произвести нагрев контактов, а затем отодвинуть кристалл.

Как припаять резистор к светодиоду?

Нельзя подключать светодиоды напрямую к источнику переменного тока. Необходимо преобразовать переменный ток в постоянный. В этом поможет драйвер или резистор. В том случае, если в вашей системе нет драйвера, допустимо использование резисторов.

Каждому светодиоду требуется свой резистор. Это осуществимо, если у вас немного диодов. В противном случае нужно воспользоваться драйвером. Резистор подключается к схеме после питания и перед диодом. Паяется он тем же способом, что и любой контакт.

Соблюдение техники безопасности

При применении электрического паяльника правила техники безопасности выглядят так:

1. Помещение должно быть оборудовано вентиляцией. Она защитит от воздействия паров и газов, которые выделяются при пайке.
2. Перед началом работы с электропаяльником следует проверить целостность электрического шнура, вилки и розетки.
3. Затем надо убедиться в целостности самого устройства. Обратить внимание на наличие повреждения изоляции.
4. Если при включении в сеть слышен треск, прибор следует немедленно отключить.
5. Запрещено работать в помещениях с высокой влажностью и брать оборудование мокрыми руками.
6. При выключении паяльника из сети не следует тянуть за провод.
7. При работе прибор следует держать только за ручку. Избегайте прикосновений к разогретым металлическим частям.
8. Нельзя наклоняться к устройству ближе чем на 20 см. Так вы минимизируете риск попадания олова и горячих паров в глаза.
9. Во время проведения работ запрещено находиться вблизи горючих предметов.
10. Уходя на перерыв, необходимо использовать подставку из негорючих материалов.
11. Не следует ронять даже выключенный паяльник.
12. После окончания работы нельзя прикасаться к жалу и корпусу прибора до его полного остывания.

При проведении любых работ необходимо строго соблюдать все требования техники безопасности.

Как правильно перепаять светодиод

Лампочки со светодиодами потребляют меньше энергии, чем лампы накаливания. Также они служат гораздо дольше, поэтому владельцы домов и квартир постепенно переходят на экономичное освещение. Но несмотря на продолжительный срок службы, LED-лампочки постепенно могут выходить из строя из-за перегорания установленных внутри светодиодов.

Когда один из чипов портится, это не повод выбрасывать лампочку, её можно починить. Для этого понадобится тестер, чтобы определить поломку, затем можно заменить испорченный элемент или соединить цепь. В последнем случае ремонт негативно отразится на сроке службы лампы, она станет светить тусклее. Поэтому лучше заменить чип на другой. Для этого нужно знать, как паять светодиоды.

Как устроены диодные элементы

Внутри светодиодных ламп установлены диоды. Также их монтируют в линейки и ленты, которые часто используются в рекламных баннерах. Выводы контактов здесь отсутствует. Диоды установлены на пластиковую или алюминиевую печатную ленту и соединяются друг с другом специальной дорожкой во время пайки. Снять светодиод или установить новый не сложно, если под рукой есть газовая горелка паяльник и флюс.

В большинстве случаев светодиодные лампы изготавливают из алюминия, который способен обеспечить эффективный теплоотвод на радиатор. Внутри устанавливается разное количество светодиодов, что определяет мощность. Контактные выводы диодной ленты имеют с обратной стороны подложку для отвода тепла. Она припаивается к теплоотводящей площадке. Снимая один из диодов, её также придется отпаять.

Соблюдение техники безопасности

В процессе ремонта любого прибора, который запитывается от электросети, необходимо соблюдать технику безопасности. Осветительные приборы LED, как и лампочки накаливания, подключены к сети 220 вольт. Поэтому мастер должен быть внимательным и учитывать рекомендации:

• после выключения лампы необходимо вручную выполнить разрядку конденсаторов. Для этого выводы закорачиваются металлическим прибором с ручкой из диэлектрика.
• в процессе выпаивания нельзя оставлять паяльную станцию без присмотра, это может спровоцировать пожар;
• включая установленную лампочку лучше отвернуться, так как есть вероятность, что из-за возможных ошибок она взорвется.

Пайка светодиодов непростой процесс для новичка. К ремонту следует приступать только в том случае, если вы имеете опыт работы с паяльником, знакомы с конструкцией и принципом работы чипов.

Как отпаять и припаять заново светодиод

Перед тем как приступить к пайке, необходимо изучить инструкцию и обзавестись материалами и инструментами для работы. Не стоит забывать о проверке приобретённых светодиодов. Иногда мастера пренебрегают этим правилом, из-за чего работу приходится выполнять дважды.

Что необходимо для работы

Для выпаивания светодиода из алюминиевой платы необходимы:

• пинцет;
• лезвие;
• паяльник (рекомендуется с тонким жалом);
• флюс;
• держатель.

Если нет паяльника с тонким лезвием, можно сделать насадку из медной проволоки.

Температура пайки

Индикаторный диод, который устанавливается на печатную плату состоит из токопроводящих ножек и стеклянной колбы. Внешне он напоминает маленькую лампочку. Для пайки необходимо использовать паяльник с мощностью не более 60 Вт. Допустимая температура жала – 260 градусов. SMD-диоды не имеют токоведущих элементов. Их заменяют специальные контактные площадки на плате. В данном случае для пайки используют паяльник мощностью 12 Вт.

Пошаговая инструкция отпайки

На первом этапе снимают алюминиевую плату. Для этого корпус лампы отделяется от плафона. Здесь можно использовать нож, аккуратно, чтобы не повредить элементы. К основанию площадка крепится с помощью пары проводов (плюс и минус). Их следует отпаять, закрепив плату на держателе. С алюминиевого основания плату можно снять без помощи инструментов.

Перед тем, как начать выпаивать светодиод, нужно взять тестер и пройтись по всем чипам, чтобы проверить их работоспособность. В большинстве случаев повреждённые элементы можно заметить визуально. На прогоревшем светодиоде появляется черная точка.

Проверку лучше выполнять с помощью тестера, так как иногда поломка не влечет за собой видимых изменений.

Особое внимание рекомендуется уделять качеству пайки. Если брак был допущен на производстве, это отразится на функциональности чипов.

Схема пайки

Когда будут определены все сгоревшие диоды, можно приступить к пайке. Плата закрепляется на держателе. После горелку аккуратно подносят к обратной стороне платы. Через 3-5 секунд пайка должна ослабнуть, что даст возможность отсоединить диод. Исправный элемент должен быть закреплён до того, как остынет основание. Для этого на контактную площадку нужно поместить каплю флюса. Чип устанавливается сверху с учётом полярности.

Далее снова нагревают, при этом на кристалл нужно слегка надавить. Диод держать до того момента, пока контактные «ножки» надёжно не закрепятся в припое. Если светодиода нет, на его место можно припаять небольшой отрезок проволоки. Лампа продолжит работать, но светить будет тусклее. Такой вариант подойдёт, только если на плате установлено более 10-ти чипов.

По такой же схеме отпаиваются диоды из ламп «кукуруза». Это можно сделать, если лампочка небольшого размера и собрана по классической схеме. Вместо паяльника иногда используется фен, но уходит больше времени на работу.

Перед пайкой чипов линейку следует закрепить для предотвращения повреждения токоотводящих дорожек. Олово плавят паяльником, между платой и выводом одновременно продвигается лезвие. Когда будут освобождены все выводы, подложка от платы отсоединяется.

Видеопример: Замена светодиодов в лампе с помощью утюга.

Частые ошибки при пайке

Неопытные мастера часто допускают следующие ошибки:

• установка коннектора на токоведущие контакты. Это приведёт к плохому соединению;
• работа паяльником, разогретым до 300 °C и выше. Это спровоцирует сжигание токоведущих нитей;
• использование агрессивного раствора приведёт к разъеданию контактов;
• несоблюдение полярности при установке диода на плату.

Чтобы новый диод работал долго и не перегорел, перед установкой на плату с неё следует удалить остатки припоя. Для этого рекомендуется использовать проволочную оплётку от экранированного провода. Допущенные в процессе работы ошибки могут спровоцировать мгновенное перегорание или взрыв лампы при включении.